(57)【要約】【課題】  複数の蓄電素子が並んで配置された構成において、いずれかの蓄電素子の温度が急激に上昇したとしても、隣り合って配置された他の蓄電素子に熱が伝達されるのを抑制することができる蓄電装置を提供する。【解決手段】  所定方向（Ｘ方向）に並んで配置された複数の蓄電素子（１０）と、所定方向で隣り合う蓄電素子の間に位置し、これらの蓄電素子に接触するスペーサ（２０）と、を備えている。そして、スペーサは、樹脂で形成された母材（２２）と、母材に保持され、蓄電素子の発熱に伴う温度上昇に応じて熱分解される発泡剤（２３）とを有している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、
前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間に位置し、これらの蓄電素子に接触するスペーサと、を備え、
前記スペーサは、樹脂で形成された母材と、前記母材に保持され、前記蓄電素子の発熱に伴う温度上昇に応じて熱分解される発泡剤とを有していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記発泡剤の分解温度は、前記蓄電素子が異常発熱の状態にあるときの温度よりも低い温度であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
所定方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、
前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間に位置するスペーサと、
前記蓄電素子および前記スペーサの間に設けられ、前記蓄電素子および前記スペーサに接触する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層は、熱硬化性樹脂で形成された母材と、前記母材に保持され、前記蓄電素子の発熱に伴う温度上昇に応じて熱分解される発泡剤とを有していることを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
前記絶縁層は、シート状の部材であることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記絶縁層は、前記蓄電素子および前記スペーサのうち、少なくとも一方の表面に対する塗布処理によって形成された膜であることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記スペーサが熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記スペーサは、前記所定方向に延びて、前記蓄電素子との間で熱交換を行うための熱交換媒体が移動する通路を前記所定方向と直交する面内に形成するための突起部を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記発泡剤は、吸熱分解型の発泡剤であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記複数の蓄電素子を前記所定方向で互いに近づけるための力を用いて、前記蓄電素子および前記スペーサを支持する支持構造を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電素子がスペーサを挟んだ状態で一方向に並べて配置された蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源として、二次電池を用いる場合には、複数の二次電池（単電池）で構成された電池モジュールを車両に搭載している。具体的には、電池モジュールを構成する複数の単電池を電気的に直列に接続することにより、車両の走行に必要なエネルギを出力できるようにしている。ここで、電池モジュールとしては、複数の単電池を一方向に並べて配置したものがある。具体的には、複数の角形の単電池を、スペーサを挟んで並べるとともに、複数の単電池およびスペーサを、配列方向における両端からエンドプレートによって挟むようにしている。このスペーサは、配列方向で隣り合う２つの単電池が互いに接触してしまうのを防止するために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４２７５３号公報
【特許文献２】特開２００２−１３４０７８号公報
【特許文献３】特開２００４−３６２８７９号公報
【特許文献４】特開２０００−３２３１８７号公報
【特許文献５】特開２００７−４８７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の単電池を一方向に並べて配置した構成では、例えば、特定の単電池が過充電等によって発熱したときに、この熱が、特定の単電池と隣り合って配置された他の単電池にも伝達されてしまうことがある。ここで、配列方向で隣り合う２つの単電池の間にはスペーサが配置されているため、特定の単電池で発生した熱が、スペーサを介して他の単電池に伝達されてしまう。また、スペーサは、一般的に熱可塑性樹脂で形成されているため、単電池からの熱を受けて溶けてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、複数の蓄電素子が並んで配置された構成において、いずれかの蓄電素子の温度が急激に上昇したとしても、隣り合って配置された他の蓄電素子に熱が伝達されるのを抑制することができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明である蓄電装置は、所定方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、所定方向で隣り合う蓄電素子の間に位置し、これらの蓄電素子に接触するスペーサと、を備えている。そして、スペーサは、樹脂で形成された母材と、母材に保持され、蓄電素子の発熱に伴う温度上昇に応じて熱分解される発泡剤とを有している。
【０００７】
ここで、発泡剤の分解温度を、蓄電素子が異常発熱の状態にあるときの温度よりも低くすることにより、蓄電素子が異常状態に近づいたときに、発泡剤を熱分解させることができる。
【０００８】
本願第２の発明である蓄電装置は、所定方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、所定方向で隣り合う蓄電素子の間に位置するスペーサと、蓄電素子およびスペーサの間に設けられ、蓄電素子およびスペーサに接触する絶縁層と、を備えている。そして、絶縁層は、熱硬化性樹脂で形成された母材と、母材に保持され、蓄電素子の発熱に伴う温度上昇に応じて熱分解される発泡剤とを有している。
【０００９】
ここで、絶縁層の形態としては、シート状の部材としたり、蓄電素子およびスペーサのうち、少なくとも一方の表面に対する塗布処理によって形成された膜としたりすることができる。また、スペーサを熱可塑性樹脂で形成することができ、この場合には、蓄電素子が過度に発熱しても、スペーサが溶融してしまうのを抑制することができる。また、スペーサが溶融してしまっても、絶縁層の母材が熱硬化性樹脂で形成されているため、所定方向で隣り合う蓄電素子の間に絶縁層を位置させて、これらの蓄電素子が互いに接触してしまうのを防止することができる。
【００１０】
本願発明においては、スペーサに、所定方向に延びて、蓄電素子との間で熱交換を行うための熱交換媒体が移動する通路を所定方向と直交する面内に形成するための突起部を設けることができる。これにより、蓄電素子の温度調節を効率良く行うことができる。また、発泡剤として、吸熱分解型の発泡剤を用いることができる。これにより、発泡剤を熱分解させたときに、蓄電素子から伝達された熱を吸収することができる。
【００１１】
さらに、複数の蓄電素子を所定方向で互いに近づけるための力を用いて、蓄電素子およびスペーサを支持する支持構造を設けることができる。これにより、蓄電素子の熱膨張を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本願第１の発明によれば、蓄電素子の温度が急激に上昇して、この熱がスペーサに伝達されたときに、発泡剤を熱分解させてスペーサに空間部を形成することができる。そして、この空間部により、スペーサにおける熱の伝達を抑制でき、他の蓄電素子に熱が伝達されてしまうのを抑制することができる。しかも、蓄電素子の温度が急激に上昇していない場合には、スペーサ内に発泡剤が存在しているため、スペーサの機械的強度を確保することができる。
【００１３】
本願第２の発明によれば、蓄電素子の温度が急激に上昇して、この熱が絶縁層に伝達されたときに、発泡剤を熱分解させて絶縁層に空間部を形成することができる。そして、この空間部により、絶縁層における熱の伝達を抑制でき、スペーサや他の蓄電素子に熱が伝達されてしまうのを抑制することができる。また、絶縁層の母材が熱硬化性樹脂で形成されているため、絶縁層を挟む２つの蓄電素子が互いに接触してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１である電池モジュールの側面図である。
【図２】実施例１におけるスペーサの正面図である。
【図３】実施例１の電池モジュールにおける一部の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施例２である電池モジュールにおける一部の構成を示す側面図である。
【図５】実施例２における絶縁シートの構成を示す概略図である。
【図６】実施例２の変形例である電池モジュールにおける一部の構成を示す側面図である。
【図７】実施例２の変形例において、絶縁膜で囲まれた単電池を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１である電池モジュール（蓄電装置）について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、本実施例の電池モジュールの構成を示す側面図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、本実施例では、Ｚ軸を、鉛直方向に相当する軸としている。図１以外の他の図面においても同様である。
【００１７】
電池モジュール１は、複数の単電池（蓄電素子）１０を有している。複数の単電池１０は、Ｘ方向において並んで配置されており、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０の間には、スペーサ２０が配置されている。なお、本実施例では、図１に示すように、電池モジュール１の一端（図１の右端）に位置する単電池１０と後述するエンドプレート４０との間にも、スペーサ２０が配置されている。
【００１８】
単電池１０としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。
【００１９】
各単電池１０は、電池ケースと、電池ケース内に収容される発電要素（不図示）とで構成されている。電池ケースは、金属で形成されている。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、公知の構成を適宜用いることができる。具体的には、正極素子と、電解液を含むセパレータと、負極素子とを、この順に積層することによって、発電要素を構成することができる。正極素子および負極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された活物質層とで構成されている。活物質は、正極および負極に応じた材料が用いられる。
【００２０】
各単電池１０の上部には、正極端子（電極端子）１１および負極端子（電極端子）１２が設けられている。各単電池１０において、正極端子１１および負極端子１２は、Ｙ方向に並んで配置されており、図１では、各単電池１０における一方の電極端子だけを示している。正極端子１１は、上述した発電要素の正極素子と電気的および機械的に接続されている。また、負極端子１２は、上述した発電要素の負極素子と電気的および機械的に接続されている。
【００２１】
単電池１０の正極端子１１は、隣り合って配置された他の単電池１０における負極端子１２と、バスバー３０を介して電気的に接続されている。同様に、単電池１０の負極端子１２は、隣り合って配置された他の単電池１０における正極端子１１と、バスバー３０を介して電気的に接続されている。そして、電池モジュール１を構成する複数の単電池１０は電気的に直列に接続されている。
【００２２】
ここで、複数の単電池１０のうち、１つの単電池１０における正極端子１１は、電池モジュール１の総プラス端子となる。また、他の１つの単電池１０における負極端子１２は、電池モジュール１の総マイナス端子となる。そして、総プラス端子および総マイナス端子にはそれぞれ、電池モジュール１の充放電を行うための総プラスケーブルおよび総マイナスケーブルが接続される。
【００２３】
なお、単電池１０の数は、適宜設定することができる。具体的には、電池モジュール１から所望の出力を得ようとする場合には、この出力値（電圧値）に基づいて単電池１０の数を設定することができる。
【００２４】
また、不図示ではあるが、各単電池１０の上部に、安全弁を設けることができる。この安全弁は、単電池１０の内部（発電要素）から発生したガスを単電池１０の外部に排出させるために用いられる。ここで、単電池１０を過充電等した場合には、単電池１０の発電要素から高温のガスが発生するおそれがある。そこで、ガスによる単電池１０（電池ケース）の膨張等を抑制するために、安全弁を介して、単電池１０の外部にガスを排出させることができる。
【００２５】
単電池１０は、角形に形成されており、６つの面を有している。具体的には、単電池１０は、上面、下面、２つの第１側面および２つの第２側面を有している。第１側面とは、単電池１０のうちＹ−Ｚ平面を構成する側面であり、第２側面とは、単電池１０のうちＸ−Ｚ平面を構成する側面である。単電池１０の第１側面は、スペーサ２０に接触している。
【００２６】
ここで、電池モジュール１を構成する複数の単電池１０のうち、Ｘ方向における他端（図１の左端）に位置する単電池１０については、２つの第１側面のうち、一方の第１側面だけがスペーサ２０に接触している。そして、他方の第１側面は、後述するエンドプレート４０に接触している。
【００２７】
スペーサ２０は、複数の突起部２１を有している。各突起部２１は、図２に示すように、スペーサ２０の一端から他端に向かってＹ方向に延びており、複数の突起部２１は、Ｚ方向に関して、所定の間隔を空けた状態で設けられている。ここで、図２は、スペーサ２０をＸ方向から見たときの正面図である。
【００２８】
スペーサ２０は、２つの単電池１０によって挟まれており、突起部２１の先端は、一方の単電池１０における第１側面に接触している。また、スペーサ２０のうち、突起部２１が形成された面に対してＸ方向で反対側の面は、平坦な面で構成されており、他方の単電池１０における第１側面に接触している。なお、電池モジュール１の一端（図１の右端）に位置するスペーサ２０は、単電池１０およびエンドプレート４０によって挟まれており、これらの部材に接触している。
【００２９】
突起部２１が単電池１０の第１側面に接触することにより、単電池１０の第１側面およびスペーサ２０の間には、スペースＳが形成される。このスペースＳは、電池モジュール１に供給される熱交換媒体（気体）を通過させるための流路となる。図２の点線で示す矢印は、熱交換媒体の移動方向を示している。
【００３０】
なお、本実施例では、Ｙ方向に延びた突起部２１を用いているが、これに限るものではなく、突起部２１の形状および数は、適宜設定することができる。すなわち、突起部２１により、上述した熱交換媒体の移動スペースを形成することができればよい。
【００３１】
単電池１０は、充放電等によって発熱することがある。また、単電池１０は、所定の温度範囲内において所望の電池特性（充放電に関する特性）を示し、単電池１０の温度が所定の温度範囲を外れる場合には、電池特性が劣化してしまうことがある。そこで、単電池１０の温度状態に応じて、単電池１０を温めたり、冷やしたりする必要がある。具体的には、電池モジュール１に対して、空気等といった熱交換媒体（気体）を供給することにより、単電池１０の温度を調節することができる。
【００３２】
上述したスペースＳに熱交換媒体を進入させると、熱交換媒体が単電池１０と接触することにより、単電池１０との間で熱交換が行われる。これにより、単電池１０の温度を調節することができる。すなわち、単電池１０が発熱している場合には、冷えた熱交換媒体を単電池１０に接触させることにより、単電池１０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池１０が冷却されている場合には、温められた熱交換媒体を単電池１０に接触させることにより、単電池１０の温度低下を抑制することができる。
【００３３】
本実施例において、スペーサ２０は、図３に示すように、樹脂で形成された母材２２と、母材２２に埋め込まれた発泡剤２３とを有している。母材２２を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミドといったものがある。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンといったものがある。
【００３４】
発泡剤２３は、未発泡の状態において、母材２２の内部や表面に固定されている。言い換えれば、母材２２が発泡剤２３を保持している。ここで、発泡剤２３は、母材２２の表面だけに設けられていてもよいし、母材２２の内部だけに設けられていてもよい。また、未発泡の状態とは、発泡剤２３が完全に熱分解されていない状態をいい、言い換えれば、熱分解に伴うガスの発生によって母材２２に空間部（凹部又は孔部）を形成することができる状態をいう。
【００３５】
発泡剤２３としては、後述するように、所定の温度に応じて熱分解するものであればよく、有機系発泡剤、無機系発泡剤又は、これらの混合物を用いることができる。有機系発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ヒドラゾジカルボンアミドがある。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウムや炭酸アンモニウムがある。
【００３６】
ここで、母材２２の材料として熱可塑性樹脂を用いる場合には、スペーサ２０を所定形状（図１，２に示す形状）に成形する前に発泡剤２３を熱可塑性樹脂に予め混ぜておいたり、スペーサ２０を成形する途中において発泡剤２３を熱可塑性樹脂に混ぜたりすることができる。発泡剤２３を予め熱可塑性樹脂に混ぜておく場合には、発泡剤２３の分解温度が熱可塑性樹脂の成形温度よりも高いことが好ましい。一方、発泡剤２３の分解温度が熱可塑性樹脂の成形温度よりも低くても、所定形状に形成された熱可塑性樹脂を冷やしている途中において、発泡剤２３を混入させればよい。
【００３７】
一方、母材２２の材料として熱硬化性樹脂を用いる場合には、スペーサ２０を所定形状に成形する前に発泡剤２３を熱硬化性樹脂に予め混ぜておき、発泡剤２３を含んだ熱硬化性樹脂をスペーサ２０の形状に成形することができる。
【００３８】
なお、母材２２および発泡剤２３の体積比は、適宜設定することができる。ここで、スペーサ２０に占める発泡剤２３の体積が、スペーサ２０に占める母材２２の体積よりも大きすぎると、母材２２に発泡剤２３を保持させておくことができないおそれがある。
【００３９】
図１において、電池モジュール１のうち、Ｘ方向における両端には、一対のエンドプレート（支持構造の一部）４０が配置されている。エンドプレート４０は、樹脂で形成されている。一対のエンドプレート４０のうち、一方のエンドプレート４０は、単電池１０と接触しており、他方のエンドプレート４０は、スペーサ２０と接触している。また、一対のエンドプレート４０には、Ｘ方向に延びる拘束部材（支持構造の一部）４１が固定されている。具体的には、拘束部材４１の一端が、ボルト４２を介して一方のエンドプレート４０に固定され、拘束部材４１の他端が、ボルト４２を介して他方のエンドプレート４０に固定されている。
【００４０】
本実施例では、電池モジュール１の上面に、２つの拘束部材４１を配置しているとともに、電池モジュール１の下面に２つの拘束部材４１を配置している。図１では、電池モジュール１の上面および下面のそれぞれに配置される１つの拘束部材４１を示している。拘束部材４１としては、金属や樹脂で形成することができる。金属で形成された拘束部材４１を用いる場合には、拘束部材４１を単電池１０から離して配置することが好ましい。
【００４１】
上述した構成により、Ｘ方向に並べられた複数の単電池１０およびスペーサ２０には、一対のエンドプレート４０から図１の矢印Ｆで示す力（拘束力）が作用している。力Ｆは、一対のエンドプレート４０が複数の単電池１０およびスペーサ２０を挟んで支持するための力となる。各単電池１０は、力Ｆを受けることにより、スペーサ２０やエンドプレート４０に密接する。
【００４２】
なお、複数の単電池１０およびスペーサ２０を支持するための構造は、図１に示す構造に限るものではない。すなわち、複数の単電池１０およびスペーサ２０に対して、図１の矢印Ｆで示す力を作用させるものであれば、いかなる構造であってもよい。具体的には、拘束部材４１の形状や数、拘束部材４１を配置する位置を適宜設定することができる。
【００４３】
上述した電池モジュール１は、パックケース（不図示）に収容される。これにより、電池パックが構成される。ここで、電池モジュール１は、パックケースに固定される。なお、パックケース内において、複数の電池モジュール１を並べて配置することもできる。電池パックは、車両に搭載することができる。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、動力源としての電池パックに加えて、内燃機関や燃料電池といった他の動力源も備えた車である。また、電気自動車は、電池パックの出力だけを用いて走行する車である。本実施例の電池パックは、放電によって車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両の外部から電力を供給することにより、電池パックを充電することもできる。
【００４４】
次に、本実施例の電池モジュール１において、複数の単電池１０のうち、いずれかの単電池１０が過度に発熱（異常発熱）した場合について説明する。異常発熱とは、過充電等の原因により、単電池１０の温度が急激に上昇してしまうことをいう。ここで、単電池１０内の発電要素からガスが発生する場合には、単電池１０の温度が急激に上昇することがある。
【００４５】
電池モジュール１を構成する複数の単電池１０のうち、いずれかの単電池１０が異常発熱すると、この単電池１０と接触するスペーサ２０の温度も上昇する。ここで、スペーサ２０には、発泡剤２３が含まれているため、スペーサ２０の温度が発泡剤２３の分解温度よりも高くなると、発泡剤２３が熱分解することになる。
【００４６】
発泡剤２３の熱分解によってガスが発生すると、発泡剤２３が位置していた場所には、空間部（凹部又は孔部）が形成される。そして、スペーサ２０の空間部には、空気等が存在することになる。ここで、空気の熱伝導率は、スペーサ２０の母材２２を形成する樹脂の熱伝導率よりも小さいため、異常発熱した単電池１０の熱が、スペーサ２０を介して他の単電池１０に伝達するのを抑制することができる。
【００４７】
ここで、単電池１０の熱がスペーサ２０を介して他の単電池１０に伝達してしまうのを抑制するために、上述した空間部をスペーサ２０に予め形成しておくことも考えられる。しかし、この場合には、スペーサ２０の機械的強度が不十分となってしまう。
【００４８】
例えば、本実施例の電池モジュール１のように、単電池１０およびスペーサ２０に拘束力Ｆ（図１参照）が与えられている場合には、スペーサ２０が拘束力Ｆを受けても、スペーサ２０としての機能を果たす必要がある。スペーサ２０の機能としては、単電池１０の表面に熱交換媒体を移動させるためのスペースＳを形成することや、スペーサ２０を挟む２つの単電池１０を絶縁状態としておくことが挙げられる。なお、単電池１０およびスペーサ２０に拘束力Ｆを与えない構造であっても、スペーサ２０の機械的強度を確保しておくことが好ましい。
【００４９】
本実施例では、単電池１０が異常発熱していない状態において、スペーサ２０に発泡剤２３が存在しているため、スペーサ２０の機械的強度を確保することができる。このように、本実施例の電池モジュール１では、スペーサ２０の機械的強度を確保しつつ、単電池１０が異常発熱したときにのみ、スペーサ２０に空間部を形成して熱伝達を抑制することができる。
【００５０】
ここで、発泡剤２３が熱分解した後も、スペーサ２０の機械的強度を保持するために、スペーサ２０の母材２２に無機粒子を含ませておくことができる。無機粒子として、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニアといったセラミックスを用いることができる。
【００５１】
また、発泡剤２３として、吸熱分解型の発泡剤を用いれば、発泡剤２３が熱分解するときに、異常発熱した単電池１０からの熱を吸収することができる。これにより、異常発熱した単電池１０の熱が他の単電池１０に伝達するのを抑制するだけでなく、他の単電池１０に伝達される熱量を低減させることができる。吸熱分解型の発泡剤としては、例えば、ヒドラゾジカルボンアミドや炭酸水素ナトリウムがある。
【００５２】
さらに、スペーサ２０の母材２２として、熱硬化性樹脂を用いれば、スペーサ２０が単電池１０からの熱を受けても、溶融してしまうのを防止することができる。すなわち、スペーサ２０を挟む２つの単電池１０が、互いに接触してしまうのを防止することができる。
【００５３】
本実施例においては、単電池１０が異常発熱の状態であると判断するときの単電池１０の温度を予め決めておき、この温度に基づいて、発泡剤２３の材料を選択すればよい。例えば、異常発熱するときの単電池１０の温度を３００℃とすれば、この温度よりも低い２４５℃で熱分解する発泡剤として、ヒドラゾジカルボンアミドを用いることができる。ここで、スペーサ２０の母材２２として熱硬化性樹脂を用いるのであれば、この樹脂として、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。
【００５４】
なお、本実施例では、電池モジュール１を構成するすべてのスペーサ２０に発泡剤２３を含ませているが、これに限るものではない。すなわち、電池モジュール１を構成する複数のスペーサ２０のうち、少なくとも１つのスペーサ２０が発泡剤２３を含んでいればよい。この場合には、発泡剤２３を含むスペーサ２０において、上述した効果を得ることができる。また、異常発熱しやすい単電池１０が特定できるのであれば、この単電池１０に対して、発泡剤２３を含むスペーサ２０を接触させておくことができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の実施例２である電池モジュールについて、図４を用いて説明する。図４は、本実施例の電池モジュールにおける一部の構成を示す側面図である。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。
【００５６】
本実施例では、スペーサ２０および単電池１０の間、言い換えれば、Ｘ方向で隣り合う単電池１０の間に、絶縁シート６０を配置している。絶縁シート６０は、スペーサ２０および単電池１０に接触しており、Ｘ方向から見たときにスペーサ２０と略等しい大きさに形成されている。絶縁シート６０は、図５に示すように、熱硬化性樹脂で形成された母材６１と、母材６１に埋め込まれた発泡剤６２とを有している。
【００５７】
ここで、発泡剤６２は、実施例１で説明した場合と同様に、未発泡の状態となっている。また、発泡剤６２は、母材６１の表面および内部のうち、少なくとも一方に設けられていればよい。なお、熱硬化性樹脂および発泡剤６２としては、実施例１で説明した材料を用いることができる。また、本実施例では、スペーサ２０に発泡剤が含まれておらず、樹脂で形成されている。
【００５８】
本実施例の電池モジュールにおいて、いずれかの単電池１０が異常発熱した場合には、この単電池１０の熱が絶縁シート６０に伝達される。そして、絶縁シート６０の温度が発泡剤６２の分解温度よりも高くなれば、発泡剤６２が熱分解することにより、絶縁シート６０には空間部（凹部又は孔部）が形成される。このように空間部を形成することにより、異常発熱した単電池１０の熱がスペーサ２０や他の単電池１０に伝達されるのを抑制することができる。
【００５９】
ここで、異常発熱した単電池１０の熱がスペーサ２０に伝達しにくくすることにより、スペーサ２０を熱可塑性樹脂で形成しても、単電池１０の熱によってスペーサ２０が溶融してしまうのを抑制することができる。すなわち、スペーサ２０の機能を維持することができる。一方、スペーサ２０が溶融してしまうことがあっても、絶縁シート６０の母材６１が熱硬化性樹脂で形成されているため、スペーサ２０を挟む２つの単電池１０の間には、絶縁シート６０が存在することになる。これにより、絶縁シート６０によって、２つの単電池１０が互いに接触してしまうのを防止することができる。また、スペーサ２０が溶融してしまっても、この溶融の際に、異常発熱した単電池１０からの熱を吸収させることも可能となる。
【００６０】
ここで、絶縁シート６０の発泡剤６２として、吸熱分解型の発泡剤を用いれば、発泡剤６２が熱分解するときに、異常発熱した単電池１０からの熱を吸収することができる。これにより、異常発熱した単電池１０の熱が他の単電池１０に伝達するのを抑制するだけでなく、他の単電池１０に伝達される熱量を低減させることができる。
【００６１】
なお、本実施例では、単電池１０およびスペーサ２０で挟まれる位置にはすべて、絶縁シート６０を配置しているが、これに限るものではない。すなわち、特定の単電池１０およびスペーサ２０の間に絶縁シート６０を配置するだけでもよい。また、絶縁シート６０の厚さ（Ｘ方向の長さ）や、Ｘ方向から見たときの絶縁シート６０の形状は、適宜設定することができる。
【００６２】
次に、本実施例の変形例について、図６および図７を用いて説明する。ここで、図６は、本変形例である電池モジュールの一部の構成を示す側面図であり、図７は、本変形例で用いられる単電池の外観斜視図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いており、詳細な説明は省略する。以下、本実施例と異なる点について説明する。
【００６３】
本変形例では、単電池１０の外面に対してコーティング処理を行うことにより、発泡剤が分散された熱硬化性樹脂の絶縁膜７０を形成している。ここで、絶縁膜７０に含まれる発泡剤は、本実施例と同様に、未発泡状態となっている。また、絶縁膜７０は、図７に示すように、単電池１０の外面のうち、正極端子１１および負極端子１２が設けられた面以外の面に形成されている。なお、正極端子１１等が設けられた面にも、絶縁膜７０を形成することもできる。
【００６４】
本変形例でも、絶縁膜７０が発泡剤を含んでいるため、単電池１０が異常発熱したときに、発泡剤を熱分解させて、絶縁膜７０に空間部を形成することができる。このように空間部を形成することにより、異常発熱した単電池１０の熱がスペーサ２０や他の単電池１０に伝達されるのを抑制することができる。
【００６５】
なお、本変形例では、単電池１０の外面のうち、上面を除くすべての面に対して、絶縁膜７０を形成しているが、これに限るものではない。すなわち、異常発熱した単電池１０の熱が他の単電池１０に伝達されるのを抑制することができればよく、熱の移動経路上に絶縁膜７０が位置していればよい。例えば、単電池１０のうち、スペーサ２０と対向する面（一部又は全部）に絶縁膜７０を形成することができる。
【００６６】
また、本変形例では、単電池１０の外面に絶縁膜７０を形成しているが、この構成に代えて又は、この構成に加えて、スペーサ２０の外面に、発泡剤を含む絶縁膜７０を形成することができる。この場合において、絶縁膜７０は、スペーサ２０の全面又は一部の領域に形成することができる。具体的には、スペーサ２０における突起部２１の先端領域に絶縁膜７０を形成したり、スペーサ２０のうち、突起部２１が形成された面とは反対側の面に絶縁膜７０を形成したりすることができる。すなわち、スペーサ２０を挟んで配置された２つの単電池１０の間において、熱の伝達経路上に絶縁膜７０が設けられていればよい。
【００６７】
さらに、本実施例又は本変形例において、スペーサ２０の構成を実施例１で説明した構成とすることができる。また、絶縁膜７０の厚さは、発泡剤の大きさ等に基づいて、適宜設定することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１：電池モジュール（蓄電装置）                １０：単電池（蓄電素子）
１１：正極端子                                １２：負極端子
２０：スペーサ                                ２１：突起部
２２：母材                                    ２３：発泡剤
３０：バスバー                                ４０：エンドプレート
４１：拘束部材                                ４２：ボルト
６０：絶縁シート                              ６１：母材
６２：発泡剤                                  ７０：絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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